CN115290030A - 一种建筑工程用平面度测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑工程用平面度测量仪，属于建筑测量技术领域，其包括主壳体以及安装在主壳体上的自定心机构与调整机构以及测量装置，自定心机构用于与设置在墙壁上的测量孔之间形成自定心夹持，实现本平面度测量仪与墙壁之间的连接且测量装置穿过测量孔位于室外并且测量装置的轴芯线与测量孔的轴芯线重合，调整机构用于在自定心机构与测量孔之间完成自定心夹持后，对测量装置的轴芯线进行调整使其呈水平布置，测量装置用于对建筑物的外墙壁平整度进行测量，除了外墙壁平整度外，还同时能够得到墙壁厚度与外墙壁垂直度这两个参数。

Description

一种建筑工程用平面度测量仪

技术领域

本发明涉及建筑测量领域，具体涉及建筑平面度测量领域，特别涉及一种建筑工程用平面度测量仪。

背景技术

平面度是指物体表面具有的宏观凹凸相对理想平面的偏差，即平整程度，建筑工程中需要对建筑进行各项参数测量，例如墙厚、墙面平整度（即平面度）、墙面垂直度等等，购房者在收房验收的时候，墙壁也一直是人们检测的重点，其中墙面的平整度，例如是否存在空鼓、歪斜等等更是购房者重点关注的因素之一，现有技术中，一般都是通过检测尺进行墙面平整度的测量，其中，位于室内的墙内壁的平整度测量无危险性，但是位于室外的墙外壁测量过程中，危险性较大，不论是测量人员通过窗户等位于墙壁上的开口将上半身伸出至室外，利用检测尺进行墙外壁的平整度测量，还是在楼顶悬挂钢索，进行高空作业，利用检测尺进行墙外壁的平整度测量，其危险性都较大，尤其是城市住宅或写字楼等等建筑高达数十层，其墙外壁的平整度测量更为困难，测量时的危险性更高，基于此，本发明提出了一种建筑工程用平面度测量仪。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种建筑工程用平面度测量仪。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种建筑工程用平面度测量仪，包括主壳体，主壳体上安装有自定心机构、调整机构以及测量装置，建筑墙壁上抽样打孔有测量孔，自定心机构用于与测量孔之间形成自定心夹持，实现本平面度测量仪与墙壁之间的连接且测量装置穿过测量孔位于室外，调整机构用于对测量装置的轴芯线进行调整使其呈水平布置，测量装置用于对建筑物的外墙壁平整度进行测量，同时还能够得到墙壁厚度与外墙壁垂直度两个参数。

进一步的，主壳体的一端延伸有安装套，安装套的轴芯线与主壳体的中心线重合，自定心机构包括与安装套自由端同轴固定的圆环体，圆环体的外圆面沿圆周方向阵列设置有多组定心单元。

进一步的，定心单元包括沿径向设置在圆环体外圆面的导槽，导槽内设置有轴向平行于圆环体轴向的丝杆一，丝杆一的输入端伸入至安装套内，丝杆一沿轴向分为螺旋方向相反的两段螺纹段，每组螺纹段的外部均螺纹安装有抵推块，抵推块与导槽构成引导方向平行于丝杆一轴向的滑动配合，两组抵推块相向的面为斜面，两组斜面之间的距离沿导槽的槽深方向并由槽底指向槽口递增，两组斜面之间设置有定心块，定心块与斜面之间通过滑动件进行滑动连接；

自定心机构还包括同时驱使多组定心单元中的丝杆一旋转的驱动组件。

进一步的，测量装置包括外管体，外管体通过安装组件实现与主壳体的连接；

安装组件包括支架a、支架b以及支架c，支架a与圆环体的自由端连接且两者之间形成有球铰接区a，球铰接区a内安装有转球a且转球a的球心位于圆环体的轴芯线上，转球a的球面沿径向开设有贯穿的套孔，外管体同轴滑动套设在设置在转球a上的套孔内，外管体的尾端伸入主壳体内、首端位于圆环体背离主壳体的一侧；

支架b与支架c连接且两者之间形成有球铰接区b，球铰接区b内安装有转球b且转球b的球心位于圆环体的轴芯线上，转球b的球面沿径向开设有贯穿的套孔，设置在转球b上的套孔同轴套设在外管体的尾端外部且转球b与外管体固定。

进一步的，调整机构设置在主壳体内，调整机构用于牵引支架c在三维坐标系内发生移动，外管体上设置有电子陀螺仪。

进一步的，外管体的尾端设置有电机架，电机架上安装有电机二，电机二为直线丝杆步进电机，电机二的输出端伸入外管体内并设置有内架，内架与外管体构成滑动配合，内架整体呈圆环形状，内架的内部通过轴承安装有安装架，安装架的输出端伸出内架并位于内架背离电机二的一侧，内架内还设置有电机三，电机三的输出端与内架动力连接；

安装架的输出端设置有测量构件，测量构件设置在展开状态与收拢状态之间切换，安装架上还设置有电机四，电机四与测量构件之间通过蜗轮蜗杆构成动力连接。

进一步的，测量构件包括两组测量组件，测量组件包括悬臂架，悬臂架的一端与安装架的输出端转动连接且转动连接处形成的转轴垂直于外管体，蜗轮蜗杆设置在转轴与电机四之间，测量构件处于收拢状态时，其整体位于外管体内，此时悬臂架的延伸方向平行于外管体的轴向；

悬臂架内滑动安装有滑架且滑动方向平行于悬臂架的延伸方向，两组测量组件中的悬臂架相背的一侧设置有收纳口，收纳口内设置有测量单元，测量单元沿滑架的延伸方向阵列设置有多组，收纳口对应设置有多组。

进一步的，测量单元包括轴向平行于转轴并安装在收纳口处的安装轴，安装轴的外部安装有齿轮一，滑架上安装有延伸方向平行于悬臂架延伸方向的齿条一，齿条一与齿轮一啮合；

安装轴上固定安装有测量架，测量架内安装有导杆，测量构件处于收拢状态时，导杆的延伸方向平行于悬臂架的延伸方向，导杆上滑动安装有轮架，轮架的自由端伸出测量架并安装有滚轮，轮架与导杆之间设置有弹簧b，弹簧b的压缩弹力驱使滚轮远离测量架，测量架内设置有编码器，编码器的输入端安装有齿轮二，轮架上安装有齿条二，齿条二与导杆平行并与齿轮二啮合。

进一步的，滑架、安装架以及悬臂架之间设置有连接件，连接件设置在两组悬臂架之间，连接件的一端与安装架铰接、另一端与滑架铰接，并且当悬臂架偏转九十度时，连接件拉动滑架移动的距离使安装轴旋转九十度。

进一步的，连接件由连接套、连接杆以及弹簧a组成，连接杆的一端与安装架铰接，连接套的一端与滑架铰接，连接杆的另一端穿过连接套的另一端并滑动位于连接套内，连接杆与连接套之间设置有弹簧a，弹簧a的压缩弹力驱使连接杆缩回连接套内；

悬臂架上设置有挡板，测量构件由收拢状态切换为展开状态中，滑架的移动方向为方向一，挡板位于滑架沿方向一的正前方且当滑架与挡板接触时，滑架的位移距离等于齿条一的位移距离，此时在齿条一与齿轮一的配合下，测量单元完成了九十度偏转。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

本方案中，通过电机二抵推测量构件伸出外管体，通过电机四驱使测量构件由收拢状态切换为展开状态，通过电机三驱使测量构件整体旋转一周，该过程中，通过对编码器记录下来的数值进行比对，得出墙体外墙面的平整度变化，并且由于本测量仪测量过程中，是对所有位于测量单元旋转轨迹上的点都进行了测量，故而其测量得到的结果更加准确，除了墙体外墙面的平整度外，本测量仪还同时能够得到墙体垂直度以及墙体厚度这两个参数；

本方案中，整个测量装置中的零部件均位于外管体内，且由于连接件的存在，其独特的连动结构，使每组测量组件中的测量单元被收纳隐藏在悬臂架内，而两组测量组件有序位于外管体内，整个结构布局紧凑，尽可能的降低了外管体的直径，又由于墙壁上的测量孔能够保证外管体能够顺利穿过即可，故而尽可能减小了测量孔的孔径，有利于后续的测量孔填补；

本测量仪虽然牺牲了一点操作便捷性，但是大大提高了测量过程中的安全性与精准性，并且能够同时得到外墙壁平整度、墙体垂直度以及墙体厚度三个参数。

除此之外，连接件独特的连动结构，还保证了在悬臂架展开过程中，即转轴旋转九十度的过程中，安装轴旋转九十度时的精确性，具体的：只需保证滑架与挡板之间装配时的距离满足要求即可保证安装轴旋转九十度的精确性，连接件的加工及装配精度要求的难度大幅度降低，进而有利于后续的测量过程。

附图说明

图1为未使用时，本发明的结构示意图；

图2为测量构件由外管体内伸出时，本发明的结构示意图；

图3为测量构件切换为展开状态时，本发明的结构示意图；

图4为本测量仪使用过程中，与墙壁之间的配合示意图；

图5为本发明的内部结构示意图；

图6为外管体、自定心机构以及安装组件的结构示意图；

图7为自定心机构的结构示意图；

图8为圆环体与定心单元的结构示意图；

图9为安装组件的分解图；

图10为调整机构的结构示意图；

图11为测量装置的结构示意图；

图12为测量装置的内部示意图；

图13为测量构件、安装架以及电机三的结构示意图；

图14为测量构件、电机三以及蜗轮蜗杆的结构示意图；

图15为测量组件的结构示意图；

图16为测量构件处于收拢状态时，连接件的结构示意图；

图17为测量单元的剖视图；

图18为测量构件处于收拢状态时，滑架与挡板的位置示意图；

图19为测量构件处于展开状态时，滑架与挡板的位置示意图；

图20为测量构件处于展开状态时，连接件的结构示意图。

附图中的标号为：

100、主壳体；101、安装套；102、把手；103、延伸套；

200、自定心机构；201、圆环体；202、导槽；203、定心块；204、丝杆一；205、抵推块；206、电机一；207、动力传递件一；

300、调整机构；301、直线模组a；302、直线模组b；303、直线模组c；304、外框架；305、连接座a；306、连接座b；307、连接架；

400、测量装置；401、外管体；402、支架a；403、转球a；404、支架b；405、支架c；406、转球b；407、电机架；408、电机二；409、内架；410、电机三；411、安装架；412、电机四；413、蜗轮蜗杆；414、测量构件；415、悬臂架；416、转轴；417、收纳口；418、滑架；419、连接件；4191、连接套；4192、连接杆；4193、弹簧a；420、测量单元；421、齿条一；422、齿轮一；423、安装轴；424、测量架；425、导杆；426、轮架；427、弹簧b；428、滚轮；429、动力传递件二；430、编码器；431、挡板；

500、半圆板。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-图20所示，一种建筑工程用平面度测量仪，包括主壳体100以及安装在主壳体100上的自定心机构200与调整机构300以及测量装置400，

其中，建筑墙壁上利用水钻等现有技术进行抽样打孔且该孔命名为测量孔。

自定心机构200用于与测量孔之间形成自定心夹持，进而实现本平面度测量仪与墙壁之间的连接，且测量装置400穿过测量孔位于室外，并且测量装置400的轴芯线与测量孔的轴芯线重合。

调整机构300用于在自定心机构200与测量孔之间完成自定心夹持后，对测量装置400的轴芯线进行调整使其呈水平布置，之所以设置调整机构300对测量装置400的轴芯线进行调整，是为了防止打孔误差以及墙壁垂直度误差影响到测量装置400轴芯线的水平度，进而影响到测量过程。

测量装置400用于对建筑物的外墙壁平整度进行测量，除了外墙壁平整度外，还同时能够得到墙壁厚度与外墙壁垂直度这两个参数。

如图1-图3所示，主壳体100的一端延伸有安装套101，安装套101的轴芯线与主壳体100的中心线重合。

如图7与图8所示，自定心机构200包括圆环体201，圆环体201与安装套101的自由端同轴固定，圆环体201的外圆面沿圆周方向阵列设置有多组定心单元。

具体的，如图8所示，定心单元包括沿径向设置在圆环体201外圆面的导槽202，导槽202内设置有轴向平行于圆环体201轴向的丝杆一204，丝杆一204的输入端伸入至安装套101内，丝杆一204沿轴向分为螺旋方向相反的两段螺纹段，每组螺纹段的外部均螺纹安装有抵推块205，抵推块205同时与导槽202构成引导方向平行于丝杆一204轴向的滑动配合，丝杆一204旋转时牵引两组抵推块205做相互靠近或相互远离的移动。

两组抵推块205相向的面为斜面，两组斜面之间的距离沿导槽202的槽深方向并由槽底指向槽口递增，两组斜面之间设置有定心块203，具体的，定心块203与斜面之间通过滑动件进行连接，滑动件包括设置在斜面上的滑轨与设置在定心块203上的滑槽，滑轨与滑槽之间构成滑动连接且滑轨的引导方向平行于斜面的倾斜方向，两组抵推块205相互靠近时，通过斜面与滑动件的配合抵推定心块203从导槽202内向外伸出，两组抵推块205相互远离时，通过斜面与滑动件的配合拉动定心块203缩回导槽202内。

如图7所示，自定心机构200还包括同时驱使多组定心单元中的丝杆一204旋转的驱动组件，具体的，驱动组件包括设置在安装套101内的电机一206，电机一206的输出端与丝杆一204的输入端之间通过动力传递件一207实现动力连接，动力传递件一207包括设置在电机一206输出端的齿轮a、设置在丝杆一204输入端的齿轮b以及设置在齿轮a与齿轮b之间的齿圈，齿圈的内外环面均设置有啮合齿，齿轮a与齿轮b均和齿圈啮合。

电机一206启动通过动力传递件一207驱使丝杆一204旋转，进而使两组抵推块205做相互靠近或相互远离的移动，使定心块203从导槽202内向外伸出或缩回导槽202内。

上述过程中，如图7所示，优选的，电机一206沿圆环体201圆周方向阵列设置有多组且数量为偶数，其意义在于，自定心机构200的目的是使本测量仪与测量孔构成连接，故而设置了多组电机一206，增加扭矩，使定心块203与测量孔之间的夹持更稳固，另外，电机一206数量为偶数，能够在实现夹持后，保持两侧重力平衡，防止重心偏移影响夹持。

如图6与图9所示，测量装置400包括外管体401，外管体401通过安装组件实现与主壳体100的连接，具体的，安装组件包括三组支架：支架a402、支架b404及支架c405，两组转球：转球a403与转球b406，转球的球面沿径向开设有贯穿的套孔。

支架a402与圆环体201的自由端连接且两者之间形成有与转球a403外形相匹配的球铰接区a，转球a403安装在球铰接区a内且转球a403的球心位于圆环体201的轴芯线上，外管体401同轴滑动套设在设置在转球a403上的套孔内，外管体401的尾端伸入主壳体100内、首端位于圆环体201背离主壳体100的一侧。

支架b404与支架c405连接且两者之间形成有与转球b406外形相匹配的球铰接区b，转球b406安装在球铰接区b内且转球b406的球心位于圆环体201的轴芯线上，设置在转球b406上的套孔同轴套设在外管体401的尾端外部且转球b406与外管体401固定。

如图5所示，调整机构300设置在主壳体100内。

如图10所示，调整机构300包括三组直线模组：直线模组a301、直线模组b302及直线模组c303，其中，直线模组a301包括轴向平行于圆环体201轴向的丝杆a与滑杆a，丝杆a的外部螺纹安装有外框架304、输入端与电机a动力连接，外框架304同时与滑杆a构成滑动配合。

直线模组b302包括轴向垂直于圆环体201轴向且安装在外框架304上的丝杆b，丝杆b的外部螺纹安装有连接座a305、输入端与电机b动力连接，连接座a305上延伸有滑杆b。

直线模组c303包括轴向垂直于圆环体201轴向且安装在外框架304上的丝杆c，丝杆c与丝杆b相互垂直，丝杆c的外部螺纹安装有连接座b306、输入端与电机c动力连接，连接座b306上延伸有滑杆c。

滑杆b与丝杆c相互平行，滑杆c与丝杆b相互平行。

滑杆b与滑杆c之间设置有连接架307，具体的，连接架307同时与滑杆b以及与滑杆c构成滑动导向配合，且连接架307还与支架c405连接。

电机a启动驱使丝杆a旋转时，外框架304沿滑杆a的引导方向发生移动，进而带着直线模组b302与直线模组c303以及连接架307与支架c405一起移动，另外，电机b启动驱使丝杆b旋转时，通过连接座b306与滑杆b牵引连接架307沿滑杆c的引导方向发生移动，连接架307移动带着支架c405一起移动，另外，电机c启动驱使丝杆c旋转时，通过连接座b306与滑杆c牵引连接架307沿滑杆b的引导方向发生移动，连接架307移动带着支架c405一起移动；

综上所述，上述三组直线模组配合，能够牵引支架c405在三维坐标系内发生移动。

外管体401上设置有电子陀螺仪，电子陀螺仪用于感应外管体401的水平度，为现有技术可实现，当自定心机构200实现与测量孔之间的自定心夹持后，受打孔误差与墙壁垂直度误差影响，外管体401虽然与测量孔同轴，但是其并不能保证水平度，即水平度存在有误差，电子陀螺仪感应外管体401的水平度，并将感应结果传递给控制主板，控制主板发出信号给调整机构300中的三个电机，使其运行驱使支架c405在三维坐标系内发生移动，支架c405移动过程中，通过安装组件使外管体401绕转球a403的球形发生偏摆，直至外管体401呈水平布置，即实现调整外管体401水平度的目的。

如图11-图13所示，外管体401的尾端设置有电机架407，电机架407上安装有电机二408，电机二408为直线丝杆步进电机，电机二408的输出端伸入外管体401内并设置有内架409，内架409与外管体401构成滑动配合，内架409整体呈圆环形状，内架409的内部通过轴承安装有安装架411，安装架411的输出端伸出内架409并位于内架409背离电机二408的一侧，内架409内还设置有电机三410，电机三410的输出端与内架409动力连接，用于驱使内架409旋转，优选的，电机三410为减速电机。

如图13与图14所示，安装架411的输出端设置有测量构件414，测量构件414设置在展开状态与收拢状态之间切换，安装架411上还设置有电机四412，电机四412与测量构件414之间通过蜗轮蜗杆413构成动力连接，并通过蜗轮蜗杆413为测量构件414提供状态切换所需的动力。

如图2、图3及图14所示，测量构件414包括两组测量组件，两组测量组件相互平行时，测量构件414处于收拢状态，两组测量组件位于同一直线上时，测量构件414处于展开状态，其中，两组测量组件各自朝相背的方向旋转九十度，即可处于展开状态。

如图14与图15所示，测量组件包括悬臂架415，悬臂架415的一端与安装架411的输出端转动连接且转动连接处形成的转轴416垂直于外管体401，蜗轮蜗杆413设置在转轴416与电机四412之间，因测量组件设置有两组，故而蜗轮蜗杆413由一个蜗杆与两个蜗轮组成，电机四412启动能够通过蜗轮蜗杆413驱使转轴416旋转，转轴416旋转带着悬臂架415一起旋转，进而使测量构件414发生状态切换。

测量构件414处于收拢状态时，其整体位于外管体401内，此时，悬臂架415的延伸方向平行于外管体401的轴向，优选的，为了避免灰尘等杂质进入外管体401内，可在悬臂架415的自由端设置半圆板500，如图1所示，本测量仪不使用时，通过设置在两组测量组件中的悬臂架415自由端的半圆板500配合，形成一个完整的、能够遮挡外管体401首端开口的圆板，防止灰尘等杂质进入外管体401内。

悬臂架415内滑动安装有滑架418且滑动方向平行于悬臂架415的延伸方向，两组测量组件中的悬臂架415相背的一侧设置有收纳口417，收纳口417内设置有测量单元420，测量单元420沿滑架418的延伸方向阵列设置有多组，收纳口417对应设置有多组。

具体的，如图17所示，测量单元420包括轴向平行于转轴416并安装在收纳口417处的安装轴423，安装轴423的外部安装有齿轮一422，滑架418上安装有延伸方向平行于悬臂架415延伸方向的齿条一421，齿条一421与齿轮一422啮合，当滑架418发生移动时，通过齿条一421与齿轮一422驱使安装轴423旋转。

安装轴423上固定安装有测量架424，测量架424内安装有导杆425，测量单元420被收纳回收纳口417内，即测量构件414处于收拢状态时，导杆425的延伸方向平行于悬臂架415的延伸方向。

导杆425上滑动安装有轮架426，轮架426的自由端伸出测量架424并安装有滚轮428，轮架426与导杆425之间设置有弹簧b427，弹簧b427的压缩弹力驱使滚轮428远离测量架424。

测量架424内设置有编码器430，编码器430与轮架426之间设置有动力传递件二429，具体的，动力传递件二429包括设置在轮架426上的齿条二与设置在编码器430输入端的齿轮二，齿条二与导杆425平行，齿轮二与齿条二啮合，当轮架426发生位移时，通过齿条二与齿轮二的配合，将位移传递给编码器430，通过编码器430记录下轮架426的位移距离，编码器430为现有技术可实现，另外，编码器430的作用为记录轮架426的位移距离，换成其它位移传感器亦可。

如图15所示，滑架418移动时通过齿条一421与齿轮一422驱使安装轴423旋转，进而使测量单元420整体旋转，从收纳口417内伸出，滑架418、安装架411以及悬臂架415之间设置有连接件419，连接件419用于在悬臂架415旋转九十度时使测量单元420整体旋转九十度，此时，测量单元420整体与悬臂架415呈垂直布置。

具体的，如图14与图15所示，连接件419设置在两组悬臂架415之间，连接件419的一端与安装架411铰接、另一端与滑架418铰接，此两处形成的铰接轴均平行于转轴416；在电机四412启动通过蜗轮蜗杆413驱使转轴416旋转，进而驱使两组悬臂架415做相背的偏转且角度为九十度的过程中，由于测量组件整体是绕转轴416旋转，而连接件419与安装架411或与滑架418的铰接处均位于两组悬臂架415之间，故而在悬臂架415偏转过程中，连接件419拉动滑架418相对于悬臂架415而言发生移动，滑架418移动通过齿条一421与齿轮一422驱使安装轴423旋转，并且当悬臂架415偏转九十度时，安装轴423同步旋转九十度，最终如图3与图4所示，使测量构件414由收拢状态切换为展开状态，此时两组悬臂架415位于同一直线上且测量单元420整体与悬臂架415垂直，又由于此时外管体401已经被调整机构300调整呈水平布置，故而此时的悬臂架415平行于墙壁而测量单元420整体和墙壁垂直，这里的墙壁指的是理想状态，即与墙壁对应的理想竖直平面。

优选的实施例，上述过程中，当悬臂架415偏转九十度时，通过连接件419使测量单元420整体也同步旋转九十度，这对与此相关的零部件的尺寸要求以及装配要求较高，任何一处的误差，都会影响最终的同步旋转结果，进而影响测量单元420与墙壁垂直的结果，最终影响到测量结果，基于此：

如图16及图18-图20所示，连接件419由连接套4191、连接杆4192以及弹簧a4193组成，其中，连接杆4192的一端与安装架411铰接，连接套4191的一端与滑架418铰接，连接杆4192的另一端穿过连接套4191的另一端并滑动位于连接套4191内，连接杆4192与连接套4191之间设置有弹簧a4193，弹簧a4193的压缩弹力驱使连接杆4192缩回连接套4191内，具体的，连接杆4192的另一端设置有滑块，通过滑块与连接套4191构成滑动配合，连接套4191的另一端设置有限位台阶，弹簧a4193套设在连接杆4192的外部并位于滑块与外置台阶之间。

悬臂架415上设置有挡板431，测量构件414由收拢状态切换为展开状态中，滑架418的移动方向为方向一，挡板431位于滑架418沿方向一的正前方且当滑架418与挡板431接触时，滑架418的位移距离等于齿条一421的位移距离，此时在齿条一421与齿轮一422的配合下，测量单元420完成了九十度偏转，故而只需保证滑架418与挡板431之间装配时的距离满足要求即可，整体的加工及装配精度要求的难度降低，而其过程具体如下：

电机四412通过蜗轮蜗杆413驱使两组悬臂架415绕各自对应的转轴416发生相背偏转的过程中，一开始，由于弹簧a4193的存在且滑架418与挡板431之间未发生接触，故而滑架418先发生移动，并通过齿条一421与齿轮一422驱使安装轴423旋转，当滑架418与挡板431接触时，安装轴423旋转了九十度，测量单元420整体与悬臂架415垂直，接下来，由于挡板431限制滑架418移动，即挡板431锁死滑架418，滑架418与悬臂架415此时可视为一体，故而连接套4191与连接杆4192之间发生相对移动，使连接件419整体伸长，弹簧a4193被压缩，直至悬臂架415完成九十度旋转。

优选的实施例，如图1-图3所示，主壳体100的外表面设置有便于拿取的把手102，主壳体100背离安装套101的一侧延伸套103，便于容纳电机二408中的输出轴。

本发明的工作原理：

步骤一：在墙壁上抽样打孔，打孔形成的测量孔孔径略大于圆环体201的外径即可；

步骤二：移动本测量仪，使圆环体201位于测量孔内；

然后，电机一206启动通过动力传递件一207驱使所有丝杆一204同时旋转，使同一定心单元中的两组抵推块205做相互靠近的移动，进而抵推定心块203伸出导槽202与测量孔的孔壁接触，由于丝杆一204是同时进行旋转的，故而实现了圆环体201与测量孔之间的自定心内夹持，如图4所示，另外，受打孔误差以及墙壁垂直度误差的限制，此时的圆环体201虽然与测量孔同轴，但圆环体201的水平度无法得到保障；

步骤三：电子陀螺仪感应外管体401的水平度，并将感应结果传递给控制主板，控制主板发出信号给调整机构300中的三个电机，使其运行驱使支架c405在三维坐标系内发生移动，支架c405移动过程中，通过安装组件使外管体401绕转球a403的球心发生偏摆，直至外管体401呈水平布置，即实现调整外管体401水平度的目的；

步骤四：电机二408运行抵推内架409朝外管体401首端移动，直至测量构件414伸出外管体401；

然后，电机四412运行通过蜗轮蜗杆413驱使转轴416旋转九十度，与此同时，在连接件419的连动作用下，安装轴423旋转九十度，进而使测量构件414切换为展开状态，此时，测量单元420整体与悬臂架415垂直，又由于此时外管体401已经被调整机构300调整呈水平布置，故而此时的悬臂架415平行于墙壁而测量单元420整体和墙壁垂直，这里的墙壁指的是与墙壁对应的理想竖直平面；

步骤五：调整机构300运行，在保持外管体401轴芯线水平度不变的前提下，沿外管体401轴芯线向后拉动外管体401，外管体401移动带着测量装置400整体向后移动，移动过程中，多组测量单元420中，其与外墙壁的接触时间有先有后，先与外墙壁接触的测量单元420在接下来的移动过程中，其内的弹簧b427被压缩，轮架426相对于测量架424而言发生移动且该移动距离能够被编码器430记录，当最后一组测量单元420与外墙壁接触后，外管体401继续牵引测量装置400整体向后移动a距离后，调整机构300停止运行，此时每组测量单元420中的编码器430所记录的数值与a之差为b，最后与外墙壁接触的测量单元420中的b等于0，通过比对所有测量单元420中的b的大小，判断出外墙壁的平整度是否在合格误差范围内，例如，若b的数值大于合格误差，则与该b对应的测量单元420所接触的外墙壁处的平整度不符合要求，也可利用显示屏将上述b数值在平面坐标系内显示出来，坐标系的水平轴代表测量单元420的编号，竖直轴代表对应的数值b的大小，这样用户可以很直观的在该平面坐标系a中判断出外墙壁的平整度走势；

步骤六：电机三410运行驱使安装架411旋转一周，安装架411旋转带着测量构件414整体旋转一周，该旋转过程中，每个测量单元420的轨迹都是一个圆，而多组测量单元420的轨迹的圆心重合，形成一个直径不断递增的同心圆；

每组测量单元420对自身所在的轨迹上的外墙壁进行平整度测量：通过编码器430记录测量单元420旋转过程，轮架426的移动距离大小变化，进而得出轨迹上的平整度变化走势；

综合步骤五与步骤六，可以得到外墙壁的平整度走势图，进而判断出外墙壁的平整度是否符合要求，并且由于本测量仪测量过程中，是对所有位于测量单元420旋转轨迹上的点都进行了测量，故而其测量得到的结果更加准确；

另外，第一个与外墙壁接触的测量单元420的b与最后一个与外墙壁接触的测量单元420的b之差为x，且两者之间的高度差为y，y可根据两者的编号得出，而y/x即为墙壁倾斜度的正切值，以此可以判断得出墙壁的垂直度是否符合要求；

另外，步骤五中，当调整机构300停止运行时，调整机构300牵引外管体401的后退距离为h1，当测量构件414切换为展开状态时，滚轮428与主壳体100之间的距离为h2，本测量仪使用时，将主壳体100与墙壁紧密贴合，此时h2与h1之差即等于墙体的厚度。

测量结束后，本测量仪中的电机反向运行进行复位，然后从测量孔内移走，在对测量孔进行填补。

本测量仪虽然牺牲了一点操作便捷性，但是大大提高了测量过程中的安全性与精准性，并且能够同时得到外墙壁平整度、墙体垂直度以及墙体厚度三个参数。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种建筑工程用平面度测量仪，包括主壳体（100），其特征在于：主壳体（100）上安装有自定心机构（200）、调整机构（300）以及测量装置（400），建筑墙壁上抽样打孔有测量孔，自定心机构（200）用于与测量孔之间形成自定心夹持，实现本平面度测量仪与墙壁之间的连接且测量装置（400）穿过测量孔位于室外，调整机构（300）用于对测量装置（400）的轴芯线进行调整使其呈水平布置，测量装置（400）用于对建筑物的外墙壁平整度进行测量，同时还能够得到墙壁厚度与外墙壁垂直度两个参数。

2.根据权利要求1所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：主壳体（100）的一端延伸有安装套（101），安装套（101）的轴芯线与主壳体（100）的中心线重合，自定心机构（200）包括与安装套（101）自由端同轴固定的圆环体（201），圆环体（201）的外圆面沿圆周方向阵列设置有多组定心单元。

3.根据权利要求2所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：定心单元包括沿径向设置在圆环体（201）外圆面的导槽（202），导槽（202）内设置有轴向平行于圆环体（201）轴向的丝杆一（204），丝杆一（204）的输入端伸入至安装套（101）内，丝杆一（204）沿轴向分为螺旋方向相反的两段螺纹段，每组螺纹段的外部均螺纹安装有抵推块（205），抵推块（205）与导槽（202）构成引导方向平行于丝杆一（204）轴向的滑动配合，两组抵推块（205）相向的面为斜面，两组斜面之间的距离沿导槽（202）的槽深方向并由槽底指向槽口递增，两组斜面之间设置有定心块（203），定心块（203）与斜面之间通过滑动件进行滑动连接； 自定心机构（200）还包括同时驱使多组定心单元中的丝杆一（204）旋转的驱动组件。

4.根据权利要求2或3所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：测量装置（400）包括外管体（401），外管体（401）通过安装组件实现与主壳体（100）的连接； 安装组件包括支架a（402）、支架b（404）以及支架c（405），支架a（402）与圆环体（201）的自由端连接且两者之间形成有球铰接区a，球铰接区a内安装有转球a（403）且转球a（403）的球心位于圆环体（201）的轴芯线上，转球a（403）的球面沿径向开设有贯穿的套孔，外管体（401）同轴滑动套设在设置在转球a（403）上的套孔内，外管体（401）的尾端伸入主壳体（100）内、首端位于圆环体（201）背离主壳体（100）的一侧； 支架b（404）与支架c（405）连接且两者之间形成有球铰接区b，球铰接区b内安装有转球b（406）且转球b（406）的球心位于圆环体（201）的轴芯线上，转球b（406）的球面沿径向开设有贯穿的套孔，设置在转球b（406）上的套孔同轴套设在外管体（401）的尾端外部且转球b（406）与外管体（401）固定。

5.根据权利要求4所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：调整机构（300）设置在主壳体（100）内，调整机构（300）用于牵引支架c（405）在三维坐标系内发生移动，外管体（401）上设置有电子陀螺仪。

6.根据权利要求5所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：外管体（401）的尾端设置有电机架（407），电机架（407）上安装有电机二（408），电机二（408）为直线丝杆步进电机，电机二（408）的输出端伸入外管体（401）内并设置有内架（409），内架（409）与外管体（401）构成滑动配合，内架（409）整体呈圆环形状，内架（409）的内部通过轴承安装有安装架（411），安装架（411）的输出端伸出内架（409）并位于内架（409）背离电机二（408）的一侧，内架（409）内还设置有电机三（410），电机三（410）的输出端与内架（409）动力连接； 安装架（411）的输出端设置有测量构件（414），测量构件（414）设置在展开状态与收拢状态之间切换，安装架（411）上还设置有电机四（412），电机四（412）与测量构件（414）之间通过蜗轮蜗杆（413）构成动力连接。

7.根据权利要求6所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：测量构件（414）包括两组测量组件，测量组件包括悬臂架（415），悬臂架（415）的一端与安装架（411）的输出端转动连接且转动连接处形成的转轴（416）垂直于外管体（401），蜗轮蜗杆（413）设置在转轴（416）与电机四（412）之间，测量构件（414）处于收拢状态时，其整体位于外管体（401）内，此时悬臂架（415）的延伸方向平行于外管体（401）的轴向； 悬臂架（415）内滑动安装有滑架（418）且滑动方向平行于悬臂架（415）的延伸方向，两组测量组件中的悬臂架（415）相背的一侧设置有收纳口（417），收纳口（417）内设置有测量单元（420），测量单元（420）沿滑架（418）的延伸方向阵列设置有多组，收纳口（417）对应设置有多组。

8.根据权利要求7所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：测量单元（420）包括轴向平行于转轴（416）并安装在收纳口（417）处的安装轴（423），安装轴（423）的外部安装有齿轮一（422），滑架（418）上安装有延伸方向平行于悬臂架（415）延伸方向的齿条一（421），齿条一（421）与齿轮一（422）啮合； 安装轴（423）上固定安装有测量架（424），测量架（424）内安装有导杆（425），测量构件（414）处于收拢状态时，导杆（425）的延伸方向平行于悬臂架（415）的延伸方向，导杆（425）上滑动安装有轮架（426），轮架（426）的自由端伸出测量架（424）并安装有滚轮（428），轮架（426）与导杆（425）之间设置有弹簧b（427），弹簧b（427）的压缩弹力驱使滚轮（428）远离测量架（424），测量架（424）内设置有编码器（430），编码器（430）的输入端安装有齿轮二，轮架（426）上安装有齿条二，齿条二与导杆（425）平行并与齿轮二啮合。

9.根据权利要求8所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：滑架（418）、安装架（411）以及悬臂架（415）之间设置有连接件（419），连接件（419）设置在两组悬臂架（415）之间，连接件（419）的一端与安装架（411）铰接、另一端与滑架（418）铰接，并且当悬臂架（415）偏转九十度时，连接件（419）拉动滑架（418）移动的距离使安装轴（423）旋转九十度。

10.根据权利要求9所述的一种建筑工程用平面度测量仪，其特征在于：连接件（419）由连接套（4191）、连接杆（4192）以及弹簧a（4193）组成，连接杆（4192）的一端与安装架（411）铰接，连接套（4191）的一端与滑架（418）铰接，连接杆（4192）的另一端穿过连接套（4191）的另一端并滑动位于连接套（4191）内，连接杆（4192）与连接套（4191）之间设置有弹簧a（4193），弹簧a（4193）的压缩弹力驱使连接杆（4192）缩回连接套（4191）内； 悬臂架（415）上设置有挡板（431），测量构件（414）由收拢状态切换为展开状态中，滑架（418）的移动方向为方向一，挡板（431）位于滑架（418）沿方向一的正前方且当滑架（418）与挡板（431）接触时，滑架（418）的位移距离等于齿条一（421）的位移距离，此时在齿条一（421）与齿轮一（422）的配合下，测量单元（420）完成了九十度偏转。

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